go语言的io操作 go语言示例

go语言select语句特点1 select语句的每个case语句必须IO操作
2 执行 case 语句顺序是随机的
3 select的每个case(包含default)语句是阻塞的
4 如果case语句均发生阻塞,那么执行default语句
【golang详解】go语言GMP(GPM)原理和调度Goroutine调度是一个很复杂的机制,下面尝试用简单的语言描述一下Goroutine调度机制,想要对其有更深入的了解可以去研读一下源码 。
首先介绍一下GMP什么意思:
G ----------- goroutine: 即Go协程 , 每个go关键字都会创建一个协程 。
M ---------- thread内核级线程,所有的G都要放在M上才能运行 。
P ----------- processor处理器,调度G到M上,其维护了一个队列,存储了所有需要它来调度的G 。
Goroutine 调度器P和 OS 调度器是通过 M 结合起来的,每个 M 都代表了 1 个内核线程,OS 调度器负责把内核线程分配到 CPU 的核上执行
模型图:
避免频繁的创建、销毁线程,而是对线程的复用 。
1)work stealing机制
当本线程无可运行的G时,尝试从其他线程绑定的P偷取G , 而不是销毁线程 。
2)hand off机制
当本线程M0因为G0进行系统调用阻塞时 , 线程释放绑定的P , 把P转移给其他空闲的线程执行 。进而某个空闲的M1获取P,继续执行P队列中剩下的G 。而M0由于陷入系统调用而进被阻塞,M1接替M0的工作 , 只要P不空闲 , 就可以保证充分利用CPU 。M1的来源有可能是M的缓存池,也可能是新建的 。当G0系统调用结束后,根据M0是否能获取到P,将会将G0做不同的处理:
如果有空闲的P,则获取一个P,继续执行G0 。
如果没有空闲的P,则将G0放入全局队列,等待被其他的P调度 。然后M0将进入缓存池睡眠 。
如下图
GOMAXPROCS设置P的数量,最多有GOMAXPROCS个线程分布在多个CPU上同时运行
在Go中一个goroutine最多占用CPU 10ms,防止其他goroutine被饿死 。
具体可以去看另一篇文章
【Golang详解】go语言调度机制 抢占式调度
当创建一个新的G之后优先加入本地队列,如果本地队列满了,会将本地队列的G移动到全局队列里面,当M执行work stealing从其他P偷不到G时,它可以从全局G队列获取G 。
协程经历过程
我们创建一个协程 go func()经历过程如下图:
说明:
这里有两个存储G的队列,一个是局部调度器P的本地队列、一个是全局G队列 。新创建的G会先保存在P的本地队列中,如果P的本地队列已经满了就会保存在全局的队列中;处理器本地队列是一个使用数组构成的环形链表,它最多可以存储 256 个待执行任务 。
G只能运行在M中 , 一个M必须持有一个P,M与P是1:1的关系 。M会从P的本地队列弹出一个可执行状态的G来执行,如果P的本地队列为空 , 就会想其他的MP组合偷取一个可执行的G来执行;
一个M调度G执行的过程是一个循环机制;会一直从本地队列或全局队列中获取G
上面说到P的个数默认等于CPU核数 , 每个M必须持有一个P才可以执行G,一般情况下M的个数会略大于P的个数,这多出来的M将会在G产生系统调用时发挥作用 。类似线程池 , Go也提供一个M的池子,需要时从池子中获取,用完放回池子 , 不够用时就再创建一个 。
work-stealing调度算法:当M执行完了当前P的本地队列队列里的所有G后,P也不会就这么在那躺尸啥都不干,它会先尝试从全局队列队列寻找G来执行,如果全局队列为空,它会随机挑选另外一个P , 从它的队列里中拿走一半的G到自己的队列中执行 。
如果一切正常,调度器会以上述的那种方式顺畅地运行,但这个世界没这么美好,总有意外发生,以下分析goroutine在两种例外情况下的行为 。
Go runtime会在下面的goroutine被阻塞的情况下运行另外一个goroutine:
用户态阻塞/唤醒
当goroutine因为channel操作或者network I/O而阻塞时(实际上golang已经用netpoller实现了goroutine网络I/O阻塞不会导致M被阻塞 , 仅阻塞G,这里仅仅是举个栗子),对应的G会被放置到某个wait队列(如channel的waitq) , 该G的状态由_Gruning变为_Gwaitting,而M会跳过该G尝试获取并执行下一个G,如果此时没有可运行的G供M运行 , 那么M将解绑P,并进入sleep状态;当阻塞的G被另一端的G2唤醒时(比如channel的可读/写通知),G被标记为 , 尝试加入G2所在P的runnext(runnext是线程下一个需要执行的 Goroutine 。), 然后再是P的本地队列和全局队列 。
系统调用阻塞
当M执行某一个G时候如果发生了阻塞操作,M会阻塞,如果当前有一些G在执行,调度器会把这个线程M从P中摘除 , 然后再创建一个新的操作系统的线程(如果有空闲的线程可用就复用空闲线程)来服务于这个P 。当M系统调用结束时候,这个G会尝试获取一个空闲的P执行,并放入到这个P的本地队列 。如果获取不到P,那么这个线程M变成休眠状态,加入到空闲线程中,然后这个G会被放入全局队列中 。
队列轮转
可见每个P维护着一个包含G的队列,不考虑G进入系统调用或IO操作的情况下 , P周期性的将G调度到M中执行,执行一小段时间,将上下文保存下来 , 然后将G放到队列尾部,然后从队列中重新取出一个G进行调度 。
除了每个P维护的G队列以外 , 还有一个全局的队列,每个P会周期性地查看全局队列中是否有G待运行并将其调度到M中执行,全局队列中G的来源,主要有从系统调用中恢复的G 。之所以P会周期性地查看全局队列,也是为了防止全局队列中的G被饿死 。
除了每个P维护的G队列以外 , 还有一个全局的队列,每个P会周期性地查看全局队列中是否有G待运行并将其调度到M中执行,全局队列中G的来源,主要有从系统调用中恢复的G 。之所以P会周期性地查看全局队列,也是为了防止全局队列中的G被饿死 。
M0
M0是启动程序后的编号为0的主线程,这个M对应的实例会在全局变量rutime.m0中,不需要在heap上分配 , M0负责执行初始化操作和启动第一个G,在之后M0就和其他的M一样了
G0
G0是每次启动一个M都会第一个创建的goroutine,G0仅用于负责调度G,G0不指向任何可执行的函数,每个M都会有一个自己的G0 , 在调度或系统调用时会使用G0的栈空间,全局变量的G0是M0的G0
一个G由于调度被中断,此后如何恢复?
中断的时候将寄存器里的栈信息,保存到自己的G对象里面 。当再次轮到自己执行时 , 将自己保存的栈信息复制到寄存器里面,这样就接着上次之后运行了 。
我这里只是根据自己的理解进行了简单的介绍,想要详细了解有关GMP的底层原理可以去看Go调度器 G-P-M 模型的设计者的文档或直接看源码
参考:()
()
Go语言文件操作本文主要介绍了Go语言中文件读写的相关操作 。
文件是什么?
计算机中的文件是存储在外部介质(通常是磁盘)上的数据集合,文件分为文本文件和二进制文件 。
os.Open() 函数能够打开一个文件,返回一个 *File 和一个 err。对得到的文件实例调用 close() 方法能够关闭文件 。
为了防止文件忘记关闭,我们通常使用defer注册文件关闭语句 。
Read方法定义如下:
它接收一个字节切片,返回读取的字节数和可能的具体错误,读到文件末尾时会返回 0 和 io.EOF。举个例子:
使用for循环读取文件中的所有数据 。
bufio是在file的基础上封装了一层API,支持更多的功能 。
io/ioutil 包的 ReadFile 方法能够读取完整的文件,只需要将文件名作为参数传入 。
os.OpenFile() 函数能够以指定模式打开文件,从而实现文件写入相关功能 。
其中:
name :要打开的文件名flag :打开文件的模式 。模式有以下几种:
perm :文件权限,一个八进制数 。r(读)04,w(写)02,x(执行)01 。
go语言没有定义io.stringwriter没有定义 。
Go语言特点1、函数式编程闭包 。
2、工程化资源管理go语言的io操作,错误处理go语言的io操作,测试无参go语言的io操作,也没有定义返回值声明以后是import语句go语言的io操作,引入要go语言的io操作的模块 。
go语言select的作用Go里面提供了一个关键字select , 通过select可以监听channel上的数据流动 。
select的用法与switch语言非常类似,由select开始一个新的选择块,每个选择条件由case语句来描述 。
与switch语句相比 , select有比较多的限制,其中最大的一条限制就是每个case语句里必须是一个IO操作,大致的结构如下:
在一个select语句中,Go语言会按顺序从头至尾评估每一个发送和接收的语句 。
如果其中的任意一语句可以继续执行(即没有被阻塞),那么就从那些可以执行的语句中任意选择一条来使用 。
如果没有任意一条语句可以执行(即所有的通道都被阻塞),那么有两种可能的情况:
如果给出了default语句,那么就会执行default语句,同时程序的执行会从select语句后的语句中恢复 。
如果没有default语句,那么select语句将被阻塞,直到至少有一个通信可以进行下去
有时候会出现goroutine阻塞的情况,那么我们如何避免整个程序进入阻塞的情况呢?我们可以利用select来设置超时,通过如下的方式实现:
select总结:
作用: 用来监听 channel 上的数据流动方向 。读?写?
select实现fibonacci数列:
go语言 ioutil.ReadFile 与ioutil.ReadAll差别 ?? 当读取91.2 MB文件时,read1耗时43ms,read2耗时99ms 。
查看源码:
读取文件主要是通过 Read(p []byte) (n int, err error) :
官方文档中关于该接口方法的说明:
结论:
??ReadFile(filename string)方法之所以速度快的原因就是先计算出file文件的size , 在初始化对应size大小的buff,传入ReadRead(p []byte) 来读取字节流
【go语言的io操作 go语言示例】关于go语言的io操作和go语言示例的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站 。

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